JP2005191033A - Method of manufacturing laminated core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数枚の単板を積層してモータやトランスなどに用いられる積層体を製造する積層鉄心の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated core in which a plurality of single plates are laminated to produce a laminated body used for a motor, a transformer or the like.
従来の積層鉄心の製造方法について説明する。従来モータやトランスなどに用いられる積層鉄心は、多くが薄板電磁鋼板を用い、打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行うとともに、打ち抜いた所定形状の単板を金型ダイ内で積み重ねて積層体とするために、積み重なり合う単板をダボかしめなどにより一体化させる工法や、金型ダイ内で積層体の打ち抜き断面部分をレーザなどの溶接機を用いて溶着一体化させる工法などが一般的に知られている。また、一方では電磁鋼板表面に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が半硬化の状態で塗布された電磁鋼板を用いた積層鉄心の製造方法として、例えば特開平6−6960などに記載されている。これは、従来の絶縁皮膜が形成された電磁鋼板を用いた積層鉄心の製造方法と同じように打ち抜きプレス機によって所定単板形状に打ち抜き、打ち抜いた所定形状の単板を積み重ねて積層体とするために、ヒータ内蔵の熱板を備えたプレス機で加圧加熱して接着固化させたり、加圧した状態で誘導加熱を用いて積層体を発熱させて接着固化する方法である。また、特開2001−16834に記載されているように、熱可塑性樹脂が塗布された電磁鋼板を積層状態にしてプレス加工金型のダイ内でレーザ溶接による熱で単板間の接着剤を溶融させて積層体とする製造方法。また、従来の絶縁皮膜が形成された電磁鋼板を積層状態にしてプレス加工金型のダイ内で低粘度の接着剤を積層体の側端面に塗布して、毛管現象を利用して浸透させる製造方法などがある。
従来の技術に示したように何れの積層工法においても、薄板鋼板を打ち抜きプレス成形金型で一枚ずつ打ち抜き、金型の中もしくは金型の外であれば治具などをもちいて積層体を形成させる方法が一般的である。電磁鋼板の厚みが0.30mmを越えるような鋼板であれば、これら従来通りの工法を用いることにおいて特に問題は生じてこないが、近年モータやトランスの製品における損失低減のために開発されている厚み0.30mm以下の薄板電磁鋼板、例えば厚み0.20mmや0.15mmなどの材料においては、打ち抜きプレス成形において従来の厚さの電磁鋼板では生じていなかった様々な問題が生じてくる。例えば、打ち抜き回数であるがその一つである。従来まで厚み0.50mmの電磁鋼板を使用していた場合、磁気損失低減のために電磁鋼板材料を厚み0.20mmの材料に単純に置き換えを行ったとすれば、打ち抜き回数は単純に2.5倍に増える。今まで通りと同じ生産性を確保するためには、プレス成形機の打ち抜きスピードを早くする必要がある。また、板厚が薄くなることで金型のクリアランスも狭くする必要があり、プレス成形機のスピードを早くすることには金型寿命を確保する上で限界がある。また、打ち抜き回数が増えることと、金型のクリアランスが狭くなることによって金型の摩耗も従来までの厚み0.50mmの電磁鋼板を使用していた場合より早くなる。
本発明の目的とするところは、薄板電磁鋼板を用いて積層体を形成させるために、薄板電磁鋼板を張り合わせた多層積層の鋼板を用い、前記薄板電磁鋼板を張り合わせた多層積層の鋼板を打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行って、積層体を形成させることにある。
As shown in the prior art, in any lamination method, a thin steel plate is punched one by one with a stamping die, and if it is inside the mold or outside the mold, a laminate is formed using a jig or the like. The method of forming is common. If the steel sheet has a thickness of more than 0.30 mm, there is no particular problem in using these conventional methods, but recently it has been developed to reduce losses in motor and transformer products. In a thin electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.30 mm or less, for example, a material having a thickness of 0.20 mm or 0.15 mm, various problems that have not occurred in conventional thickness electromagnetic steel sheets occur in punching press forming. For example, the number of punches is one of them. In the past, when an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.50 mm was used, if the magnetic steel sheet material was simply replaced with a material having a thickness of 0.20 mm in order to reduce magnetic loss, the number of punches was simply 2.5. Doubled. In order to ensure the same productivity as before, it is necessary to increase the punching speed of the press molding machine. Further, it is necessary to reduce the mold clearance by reducing the plate thickness, and increasing the speed of the press molding machine has a limit in securing the mold life. Further, since the number of punches is increased and the clearance of the mold is narrowed, the wear of the mold becomes faster than the conventional case where a 0.50 mm thick electromagnetic steel sheet is used.
The object of the present invention is to use a multilayer laminated steel sheet laminated with a thin electromagnetic steel sheet to form a laminate using the thin electromagnetic steel sheet, and press the multilayer laminated steel sheet laminated with the thin electromagnetic steel sheet. It is to punch a predetermined single plate shape by a molding machine to form a laminated body.
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも2枚以上で構成される薄板電磁鋼板を張
り合わせた多層積層の鋼板を用い、前記薄板電磁鋼板を張り合わせた多層積層の鋼板を打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行って、積層体を形成させることを特徴とする。
また本発明は、張り合わせた多層積層の鋼板を構成する薄板電磁鋼板の厚みが0.30mm以下であることを特徴とする。
また本発明は、張り合わせた多層積層の鋼板を構成する薄板電磁鋼板の少なくとも片面に接着層が形成されていることを特徴とする。
また本発明は、張り合わせる面に接着層を有しない薄板電磁鋼板の間に接着剤フィルムを介在させて、張り合わせ多層積層の鋼板を形成させることを特徴とする。
また本発明は、張り合わせる面に接着層を有しない薄板電磁鋼板の間に接着剤を介在させて、張り合わせ多層積層の鋼板を形成させることを特徴とする。
また本発明は、少なくとも薄板電磁鋼板の片面に形成された接着層が打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行って積層体を形成させるより以前に、前記接着層を完全硬化させておき、打ち抜きプレス成形機においては、ダボかしめやレーザ溶接などの締結方法で積層体を形成させることを特徴とする。
また本発明は、少なくとも薄板電磁鋼板の片面に形成された接着層が打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行って積層体を形成させるより以前に、前記接着層を不完全硬化状態で留めて薄板電磁鋼板同士が仮固着された状態とし、打ち抜きプレス成形機において打ち抜いたあと金型内で誘導加熱により完全硬化温度まで上昇させて積層体を形成させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a multilayer laminated steel sheet laminated with at least two sheets of thin electromagnetic steel sheets, and punches out the multilayer laminated steel sheet laminated with the thin electromagnetic steel sheets by a press forming machine. The laminate is formed by punching into a single plate shape.
The present invention is also characterized in that the thickness of the thin electromagnetic steel sheet constituting the laminated multi-layer steel sheet is 0.30 mm or less.
Further, the present invention is characterized in that an adhesive layer is formed on at least one surface of the thin electromagnetic steel sheets constituting the laminated multi-layer steel sheets.
Further, the present invention is characterized in that a laminated multi-layered steel sheet is formed by interposing an adhesive film between thin electromagnetic steel sheets having no adhesive layer on the surfaces to be bonded.
Further, the present invention is characterized in that a laminated multi-layered steel sheet is formed by interposing an adhesive between thin magnetic steel sheets not having an adhesive layer on the surfaces to be bonded.
Further, the present invention provides that the adhesive layer formed on at least one surface of the thin electromagnetic steel sheet is completely cured before the adhesive layer formed by punching into a predetermined single plate shape by a punching press forming machine. The punching press molding machine is characterized in that the laminate is formed by a fastening method such as dowel crimping or laser welding.
Further, the present invention provides an incompletely cured state of the adhesive layer before the adhesive layer formed on at least one surface of the thin electromagnetic steel sheet is punched into a predetermined single plate shape by a punching press molding machine to form a laminate. It is characterized in that the thin magnetic steel sheets are temporarily fixed to each other, punched by a punching press molding machine, and then heated to a full curing temperature by induction heating in a mold to form a laminate.
本発明によれば、少なくとも2枚以上で構成される薄板電磁鋼板を張り合わせた多層積層の鋼板を用い、前記薄板電磁鋼板を張り合わせた多層積層の鋼板を打ち抜きプレス成形機によって所定の単板形状に打ち抜きを行うことによって、生産性を低下させることなく薄板材で構成された積層体を形成させることができる。 According to the present invention, a multilayer laminated steel plate laminated with at least two sheets of magnetic steel sheets laminated together is used, and the multilayer laminated steel sheet laminated with the thin electromagnetic steel sheets is punched into a predetermined single plate shape by a press forming machine. By performing the punching, it is possible to form a laminated body made of a thin plate material without reducing productivity.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本発明の一実施例を示す。なお以下に示す内容は一例であり、これに限定されるものではない。板厚0.20mmの電磁鋼板表面に絶縁層の代わりに接着層が形成された接着鋼板1を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備する。これら接着層が施された接着鋼板を図1に示すように重ねあわせて、例えばヒータの内蔵されたロール2、誘導加熱3、ヒータ4などを用いて接着剤を加熱硬化させて、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板5とする。このようにして作製した多層積層の電磁鋼板5を打ち抜きプレス成形機を用いて、単板形状に型取りをしながら金型内でダボかしめによるクランプやレーザ溶接による締結方法をもちいて所望の積み厚の積層鉄心を得る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Note that the following content is an example, and the present invention is not limited to this. Two coils are prepared by processing an adhesive steel sheet 1 having an adhesive layer formed on the surface of an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.20 mm instead of an insulating layer to a predetermined slit width. As shown in FIG. 1, the adhesive steel plates to which these adhesive layers are applied are overlapped, and the adhesive is heated and cured using, for example, a
図2に本発明の一実施例を示す。なお以下に示す内容は一例であり、これに限定されるものではない。板厚0.20mmの表面に通常の絶縁コーティングが施された電磁鋼板6を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備する。次いで前述所定のスリット幅に加工した電磁鋼板コイルと同じ若しくはそれ以下の幅を有する接着剤フィルム7を準備する。この接着剤フィルムは接着剤として電磁鋼板同士を良好に接合できる材料であれば特に限定するものではないが、例えばアクリル樹脂接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリエステル接着剤、ポリウレタン接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤などの各種接着剤で構成されたフィルムを使用することができる。この接着剤フィルムを2本の電磁鋼板コイルの間に挟み込みながら、例えばヒータの内蔵さ
れたロール2、誘導加熱3、ヒータ4などを用いて接着剤を加熱硬化させて、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板8とする。このようにして作製した多層積層の電磁鋼板8を打ち抜きプレス成形機を用いて、単板形状に型取りをしながら金型内でダボかしめによるクランプやレーザ溶接による締結方法をもちいて所望の積み厚の積層鉄心を得る。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. Note that the following content is an example, and the present invention is not limited to this. Two coils are prepared by processing a
図3に本発明の一実施例を示す。なお以下に示す内容は一例であり、これに限定されるものではない。板厚0.20mmの表面に通常の絶縁コーティングが施された電磁鋼板6を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備する。前述所定のスリット幅に加工した電磁鋼板コイルの間に塗布する接着剤9として電磁鋼板同士を良好に接合できる材料であれば特に限定するものではないが、例えばアクリル樹脂接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリエステル接着剤、ポリウレタン接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤などの各種接着剤を使用することができる。この接着剤9を2本の電磁鋼板コイルの間に挟み込みながら、ヒータの内蔵されたロール2、誘導加熱3、ヒータ4などを用いて接着剤を加熱硬化させて、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板10とする。このようにして作製した多層積層の電磁鋼板10を打ち抜きプレス成形機を用いて、単板形状に型取りをしながら金型内でダボかしめによるクランプやレーザ溶接による締結方法をもちいて所望の積み厚の積層鉄心を得る。
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. Note that the following content is an example, and the present invention is not limited to this. Two coils are prepared by processing a
図4に本発明の一実施例を示す。なお以下に示す内容は一例であり、これに限定されるものではない。図4に打ち抜きプレス成形機の加工金型ダイ部分の模式図を示す。図4によると、板厚0.20mmの電磁鋼板表面に絶縁層の代わりに接着層が形成された接着鋼板を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備し、これら接着層が施された接着鋼板を重ねあわせて、例えばヒータの内蔵されたロール、誘導加熱、ヒータなどを用いて接着剤を不完全硬化状態に留めた、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板11、または板厚0.20mmの表面に通常の絶縁コーティングが施された電磁鋼板を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備し、次いで前述所定のスリット幅に加工した電磁鋼板コイルと同じ若しくはそれ以下の幅を有する接着剤フィルムを2本の電磁鋼板コイルの間に挟み込みながら、例えばヒータや誘導加熱などを用いて接着剤を不完全硬化状態に留めた、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板11,または板厚0.20mmの表面に通常の絶縁コーティングが施された電磁鋼板を、所定のスリット幅に加工したコイルを2本準備し、接着剤を2本の電磁鋼板コイルの間に挟み込みながら、例えばヒータや誘導加熱などを用いて接着剤を不完全硬化状態に留めた、2枚の電磁鋼板を一体化させて1枚の多層積層の電磁鋼板11が送り装置によって順次一定のピッチで送られるのと同期してパンチ12が電磁鋼板1を押し切りながらダイ13内部に押し込まれる。この動作を繰り返しダイ13内部には順次単板が隙間無く蓄積される。この蓄積された単板は熱源14によって加熱されて、その熱により単板と単板の層間にある不完全硬化状態に留めた接着層が溶融して接合する。順次単板がダイ内部13に押し込まれてくることで、積層体15が取り出せる。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. Note that the following content is an example, and the present invention is not limited to this. FIG. 4 shows a schematic diagram of the die part of the punching press forming machine. According to FIG. 4, two coils are prepared by bonding an adhesive steel sheet having an adhesive layer formed on the surface of an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.20 mm instead of an insulating layer to a predetermined slit width, and these adhesive layers are applied. Stacked adhesive steel sheets, for example, rolls with built-in heaters, induction heating, heaters etc. are used to keep the adhesive in an incompletely cured state, and two electromagnetic steel sheets are integrated into one
本発明に係る積層鉄心の製造方法は生産性を低下させることなく薄板材で構成された積層体を形成させることができるので積層鉄心の製造等に有益なものである。 The method for manufacturing a laminated core according to the present invention is useful for producing a laminated core because a laminated body made of a thin plate material can be formed without reducing productivity.
1 電磁鋼板
5 多層積層の電磁鋼板
13 ダイ内部
14 熱源
15 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
Before the adhesive layer formed on at least one surface of the thin electromagnetic steel sheet is punched into a predetermined single plate shape by a punching press molding machine to form a laminate, the adhesive layer is held in an incompletely cured state and is thin electromagnetic A method for producing a laminated iron core, characterized in that the steel sheets are temporarily fixed to each other, punched by a punching press molding machine, and then heated to a full curing temperature by induction heating in a mold to form a laminate.
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